CN1754316A - 半导体装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种在电流输入型像素中很快地进行信号电流的写入动作的半导体装置。在输入信号电流之前，流过较大电流，进行预充电动作。然后，输入信号电流，进行设定动作。由于在设定动作之前进行预充电动作，故能够很快达到规定的电位。该规定的电位和设定动作完了时的电位大致相等。因此，可以很快地进行设定动作，并可以很快地进行信号电流的写入动作。再有，通过使用2个晶体管，从而在预充电动作时，加大栅极宽度W，或者减小栅极长度L。在设定动作时，减小栅极宽度W，或者加大栅极长度L。

Description

半导体装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及设置了具有由晶体管控制供给负载的电流之功能的半导体装置，特别涉及包含由亮度随电流变化的电流驱动型发光元件形成的像素及其信号线驱动电路的半导体装置。
背景技术
近年来，由发光二极管(LED)等发光元件形成像素的所谓自发光型显示装置引起人们的注意。作为使用于上述自发光型显示装置的发光元件，人们的眼光集中在有机发光二极管(又称作OLED(Organic Light Emitting Diode)、有机EL元件和场致发光(Electro Luminescence：EL)元件等)，并使用于有机EL显示器等上。
由于OLED等发光元件是自发光型元件，故与液晶显示器相比，具有像素的可视性好、不需要背景光和响应速度快等优点。此外，发光元件的亮度可以由流过它的电流值控制。
在使用了上述自发光型发光元件的显示装置中，作为其驱动方式，已知的有单一矩阵方式和有源矩阵方式。前者结构简单，但存在着体积大且难以实现高亮度显示等问题，近年来，正盛行开发由设在像素电路内部的薄膜晶体管(TFT)控制流过发光元件的电流的有源矩阵方式。
上述有源矩阵方式的显示装置存在着因驱动TFT的电流特性的离散而引起流过发光元件的电流发生变化导致亮度离散的问题。
即，上述有源矩阵方式的显示装置在像素电路中使用驱动流过发光元件的电流的驱动TFT，由于这些驱动TFT特性的离散而引起流过发光元件的电流发生变化，存在亮度离散的问题。因此，提出了各种用来抑制亮度离散的电路，即使像素电路中驱动TFT的特性发生离散，流过发光元件的电流也不会发生变化。
(专利文献1)专利申请公开号2002-517806号公报
(专利文献2)国际公开第01/06484号小册子
(专利文献3)专利申请公开号2002-514320号公报
(专利文献4)国际公开第02/39420号小册子
专利文献1至4都公开了有源矩阵型显示装置的构成，在专利文献1至3中，公开了一种电路构成，流过发光元件的电流不因配置在像素电路中的驱动TFT的特性离散而发生变化。该构成又称作电流写入型像素或电流输入型像素等。此外，在专利文献4中，公开了一种用来抑制因源极驱动电路中TFT的离散而引起的信号电流变化的电路构成。
图6示出专利文献1公开的现有的有源矩阵型显示装置的第1构成例。图6的像素包括：源极信号线601、第1～第3栅极信号线602～604、电流供给线605、TFT606～609、保持电容610、EL元件611、信号电流输入用电流源612。
TFT606的栅极与第1晶体管的栅极信号线602连接，第1电极与源极信号线601连接，第2电极与TFT607的第1电极、TFT608的第1电极、TFT609的第1电极连接。TFT607的栅极与第2栅极信号线603连接，第2电极与TFT608的栅极连接。TFT608的第2电极与电源供给线605连接，TFT609的栅极与第3栅极信号线604连接，第2电极与EL元件611的阳极连接。保持电容610连接在TFT608的栅极和电流供给线605之间，保持TFT608的栅源极间的电压。电流供给线605和EL元件611的阴极分别输入规定的电位，相互具有电位差。
使用图7说明从信号电流的写入到发光的动作。图中，表示各部分的图号以图6为准。图7(A)～(C)典型地示出电流的流动。图7(D)示出信号电流写入时流过各路径的电流的关系，图7(E)示出同样是信号电流写入时保持电容610中积蓄的电压，即TFT608的栅源极间的电压。
首先，向第1栅极信号线602和第2栅极信号线603输入脉冲，使TFT606、607导通。这时，设流过源极信号线的电流，即信号电流为Idata。
由于源极信号线流过电流Idata，故如图7(A)所示，在像素内，电流的路径分成I1和I2流动，图7(D)示出它们之间的关系。当然，Idata＝I1+I2。
TFT606导通的瞬间，保持电容610还没有保持电荷，所以TFT608截止。因此，I2＝0，Idata＝I1。即，在该期间，只流过由保持电容610积蓄的电荷所产生的电流。
然后，保持电容610慢慢积蓄电荷，开始在两电极间产生电位差(图7(E))。当两电极的电位差变为Vth时(图7(E)的A点)，TFT608导通，产生I2。如前文所述，由于Idata＝I1+I2，故I1逐渐减小，但依然流过电流，保持电容进一步积蓄电荷。
在保持电容610中，继续积蓄电荷，直到其两电极的电位差，即TFT608的栅源极间电压达到规定的电压，也就是TFT608能流过Idata电流的电压(VGS)为止。当电荷的积蓄将近结束(图7(E)的B点)时，电流I1消失，TFT608进而流过与这时的VGS相应的电流，Idata＝I2(图7(B))，这样，便达到稳定状态。由此完成信号的写入动作。最后，第1晶体管的栅极信号线602和第2栅极信号线603的选择结束，TFT606、607截止。
接下来，转到发光动作。向第3栅极信号线604输入脉冲，TFT609导通。因为保持电容610保持刚才写入的VGS，故TFT608导通，电流供给线605流过Idata的电流。由此，使EL元件611发光。这时，若TFT608工作在饱和区，则即使TFT608的源漏极间电压发生变化，电流Idata也不会发生变化。
这样，将输出设定的电流的动作称作输出动作。上面已示出一个例子的电流写入型像素的优点在于：即使TFT608的特性等具有离散，由于保持电容610保持流过电流Idata所需的栅源极间电压，故能够向EL元件正确地供给所要的电流，因此，能够抑制起因于TFT的特性离散的亮度离散。
上面的例子涉及用来校正因像素电路中的驱动TFT的离散而引起的电流变化的技术，但是，在源极驱动电路中也会发生同样的问题。在专利文献4中，公开了一种电路构成，可以防止因源极驱动电路中的TFT制造上的离散而引起的信号电流发生变化。
这样，在现有的电流驱动电路或使用了该电路的显示装置中，使信号电流和用来驱动TFT的电流或信号电流以及发光时流过发光元件的电流相等，或者，使它们保持一定的比例关系。
因此，当驱动发光元件的驱动TFT的驱动电流较小或发光元件进行暗灰度显示时，信号电流也相应地减小。因此，为了向驱动TFT或发光元件供给信号电流而使用的引线的寄生电容很大，故当信号电流较小时，对引线的寄生电容充电的时间常数变大，导致信号写入速度变慢。即，向晶体管供给电流，晶体管的栅极端子产生使该晶体管流过该电流所需电压的速度变慢。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种电流驱动电路及使用了该电路的半导体装置，即使在信号电流较小时，也能够提高信号的写入速度或元件的驱动速度。
因此，本发明为了很快完成设定动作，将晶体管的栅极端子的电位预先置于规定的电位，然后，进行设定动作。规定的电位和设定动作结束时(稳定状态时)的电位大致相同。因此，可以很快地进行设定动作。再有，本发明中所说的设定动作是指向晶体管供给电流，使上述晶体管的栅极端子产生使该晶体管流过上述电流所需电压的动作。
此外，将为了很快地完成设定动作而把晶体管的栅极端子的电位预先置于规定电位的动作称作预充电动作，将具有这样功能的电路称作预充电装置。
本发明涉及一种具有向负载供给第1电流的晶体管的半导体装置，其特征在于：具有预充电装置，通过使该晶体管流过第2电流，从而将该晶体管的栅极端子的电位置于规定的电位。
即，当对该晶体管进行设定动作时，若电流值较小，则很难达到稳定状态，不能完成电流的写入动作。因此，在进行设定动作之前，进行预充电动作。通过进行预充电动作，使其在设定动作时变成和稳定状态的电位大致相等的状态。即，该晶体管的栅极端子的电位通过预充电动作可以很快地充电。因此，若在预充电之后进行设定动作，则可以很快地完成设定动作。
再有，该预充电动作通过流过比设定动作时更大的电流来进行。因此，该晶体管的栅极端子的电位可很快被充电。
此外，本发明涉及一种半导体装置，其特征在于：具有显示元件、向该显示元件供给电流的晶体管和将该晶体管的栅极端子的电位置于规定电位的预充电装置。
上述信号线驱动电路是一种半导体装置，其特征在于：具有向信号线供给电流的晶体管和将该晶体管的栅极端子的电位置于规定电位的预充电装置，此外，本发明提供一种半导体装置，其特征在于：包括信号线驱动电路，该信号线驱动电路具有信号线、向该信号线供给电流的晶体管和将该晶体管的栅极端子的电位置于规定电位的预充电装置。
此外，本发明涉及一种半导体装置，其特征在于，包括如下步骤：对向负载供给电流的晶体管供给第1电流，在该晶体管的栅极端子生成了使该晶体管流过该第1电流所需的电压之后，向该晶体管供给第2电流，使该晶体管的栅极端子生成使该晶体管流过该第2电流所需的电压。
此外，本发明涉及一种半导体装置，其特征在于，具有如下步骤：使向负载供给电流的晶体管的栅极端子的电位变成令该晶体管处于稳定状态的规定电位之后，向该晶体管供给电流，使该晶体管的栅极端子生成使该晶体管流过该电流所需的电压。
此外，本发明涉及一种半导体装置，其特征在于：根据上述构成，该第1电流比该第2电流大。
再有，本发明对可使用的晶体管种类没有限制。例如，可以是薄膜晶体管(TFT)。在TFT中，其半导体层可以是非晶态材料、多结晶材料，或单结晶材料。除TFT之外的晶体管，可以是在单结晶衬底上制作的晶体管，也可以是在SOI衬底上做成的晶体管，在玻璃衬底上形成的晶体管，或在塑料衬底上形成的晶体管，总之，无论在什么样的衬底上形成的晶体管都可以。除此之外，也可以是由有机物或碳纳米管形成的晶体管。此外，可以是MOS型晶体管，也可以是双极性型晶体管。
再有，在本发明中，所谓连接是电连接的同义词。因此，其间可以配置其他元件或开关。
在本发明中，在设定动作之前，进行预充电动作。因此，即使电流值很小，也可以很快地进行设定动作。所以在输出动作中，可以正确地输出电流。
附图说明
图1是说明本发明的电流源电路构成的图。
图2是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图3是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图4是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图5是说明本发明的电流源电路的电流和电压的时间变化的图。
图6是说明现有的像素构成的图。
图7是说明现有的像素的动作的图。
图8是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图9是说明本发明的电流源电路的构成的图。
图10是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图11是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图12是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图13是说明本发明的电流源电路的构成的图。
图14是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图15是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图16是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图17是说明本发明的电流源电路构成的图。
图18是说明本发明的电流源电路构成的图。
图19是说明本发明的电流源电路构成的图。
图20是说明本发明的电流源电路构成的图。
图21是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图22是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图23是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图24是说明本发明的电流源电路构成的图。
图25是说明本发明的电流源电路构成的图。
图26是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图27是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图28是说明本发明的电流源电路的构成的图。
图29是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图30是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图31是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图32是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图33是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图34是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图35是说明本发明的电流源电路构成的图。
图36是说明本发明的电流源电路构成的图。
图37是说明本发明的电流源电路构成的图。
图38是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图39是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图40是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图41是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图42是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图43是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图44是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图45是说明本发明的电流源电路构成的图。
图46是说明本发明的电流源电路构成的图。
图47是说明本发明的像素构成的图。
图48是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图49是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图50是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图51是说明本发明的电流源电路的构成的图。
图52是说明本发明的电流源电路的构成的图。
图53是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图54是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图55是说明本发明的电流源电路的某动作的连接状况的图。
图56是说明本发明的电流源电路的构成的图。
图57是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图58是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图59是说明本发明的电流源电路的动作的图。
图60是说明本发明的电流源电路的构成的图。
图61是说明本发明的电流源电路的构成的图。
图62是说明本发明的电流源电路的构成的图。
图63是说明本发明的显示装置的构成的图。
图64是说明本发明的显示装置的构成的图。
图65是说明本发明的信号线驱动电路的部分构成的图。
图66是说明本发明的信号线驱动电路的部分构成的图。
图67是说明本发明的信号线驱动电路的部分构成的图。
图68是说明本发明的像素构成的图。
图69是说明本发明的像素构成的图。
图70是说明本发明的像素构成的图。
图71是说明本发明的像素的构成的图。
图72是说明本发明的像素构成的图。
图73是说明本发明的像素构成的图。
图74是说明本发明的像素构成的图。
图75是说明本发明的像素构成的图。
图76是使用本发明的电子设备的图。
图77是说明本发明的像素构成的图。
图78是说明本发明的像素构成的图。
图79是说明本发明的像素构成的模式图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施形态。但是，本领域的技术人员知道，本发明可以有多种不同的实施形态，只要不脱离本发明的精神及其范围，其形态和细节可以进行各种变更。因此，不限于本实施形态所记载的内容。
(实施形态1)
本发明不仅适用于具有EL元件等发光元件的像素，也可以适用于具有电流源的各种模拟电路。因此，在本实施形态中，首先叙述本发明的基本原理。
首先，图1示出本发明的基于基本原理的电流源电路的构成。具有始终作为电流源(或其一部分)工作的电流源晶体管101和动作因电路状态而异的切换晶体管102，电流源晶体管101、切换晶体管102和引线110串联连接。电流源晶体管101的栅极端子与电容元件104的一个端子连接。电容元件104的另一个端子与引线111连接。
因此，可以保持电流源晶体管101的栅极端子的电位。此外，电流源晶体管101的栅极端子和漏极端子经开关105连接，利用开关105的通断，可以控制电容元件104的电荷的保持。电流源晶体管101和引线112经基本电流源108及开关106而连接。此外，电流源晶体管101和引线116经第2基本电流源115及开关114而与基本电流源108及开关106并联连接。同样，电流源晶体管101和引线113经负载109及开关107而与第2基本电流源115及开关114并联连接。
此外，当切换晶体管102根据状态而作为电流源(或其一部分)工作时以及工作过程中(或作为开关工作时)源漏极间不流过电流时，与可进行切换的装置连接。这里，将切换晶体管102作为电流源(的一部分)工作的情况称作电流源动作。将切换晶体管102在源漏极间不流过电流的状态下工作的情况(或作为开关工作时的情况)、或在源漏极间的电压较小的状态下工作的情况称作短路动作。
切换晶体管102为了实现电流源动作或短路动作，可以采用各种构成。
在本实施形态中，作为一个例子，图1中示出其构成。在图1中，切换晶体管102的源极端子和漏极端子可以经开关103连接。而且，切换晶体管102的栅极端子与电流源晶体管101的栅极端子连接。使用开关103，可以将切换晶体管102的动作切换成电流源动作或短路动作。
此外，若采用像图1那样构成的电路，就可以进行预充电动作。因此，若在进行了预充电动作之后进行设定动作，则可以很快地变成稳定状态。即，可以很快地完成设定动作。
叙述图1的动作。首先，如图2所示，开关103、105、114导通，开关107、106截止。由此，切换晶体管102的源极端子和漏极端子大致变成同一电位。即，切换晶体管102的源漏极之间几乎不流过电流。开关103流过电流。因此，流过第2基本电流源115的电流Ib2流过电容元件104或电流源晶体管101。而且，当流过电流源晶体管101的源漏极之间的电流和流过第2基本电流源115的电流Ib2相等时，电容元件104没有电流流过。即，变成稳定状态。而且，这时的栅极端子的电位积蓄在电容元件104中。即，使电流Ib2流过电流源晶体管101的源漏极间所需的电压施加给栅极端子。以上动作相当于预充电动作。而且，这时，切换晶体管102进行短路动作。
其次，如图3所示，开关105、106导通，开关103、107、114截止。由此，因开关103截止，故切换晶体管102的源漏极之间流过电流。因此，流过基本电流源108的电流Ib1流过电容元件104、电流源晶体管101或切换晶体管102。这时，电流源晶体管101和切换晶体管102的栅极相互连接。因此，它们成为一体，并作为多栅极晶体管工作。该多栅极晶体管的栅极长度L比电流源晶体管101的L大。一般地，若晶体管的栅极长度L增大，则流过该晶体管的电流将减小。
而且，当流过该多栅极晶体管的源漏极之间的电流和流过基本电流源108的电流Ib1相等时，电容元件104不流过电流。即，变成稳定状态。而且，这时的栅极端子的电位积蓄在电容元件104。即，使电流Ib1流过多栅极晶体管(电流源晶体管101和切换晶体管102)的源漏极之间所需的电压施加给栅极端子。以上动作相当于设定动作。而且，这时，切换晶体管102进行电流源动作。
再有，这时，通过恰当地设定流过基本电流源108的电流Ib1、第2基本电流源115的电流Ib2和电流源晶体管101及切换晶体管102的晶体管尺寸(栅极宽度W或栅极长度L等)，使积蓄在电容元件104中的电荷，即，电流源晶体管101的栅极端子的电位在预充电动作时和设定动作时变成大致相等的电压。
于是，当流过第2基本电流源115的电流值Ib2比流过基本电流源108的电流值Ib1大的情况下，在预充电动作时，可以很快地使电容元件104充电而变成稳定状态。而且，然后，在设定动作时，即使流过基本电流源108的电流Ib1较小，也可以很快地进入稳定状态。这是因为，通过预充电动作电容元件104已充电得差不多了。
其次，如图4所示，开关103、105、106、114截止，开关107导通。由此，负载109流过电流。以上动作相当于输出动作。
这样，通过控制开关103的通断，对于预充电动作，由于可以使流过的电流增大，故可以很快进入稳定状态。即，可以减小寄生在流过电流的引线上的负载(引线电阻或交叉电容等)的影响，很快进入稳定状态。这时，已经大致接近设定动作时的稳定状态。因此，在预充电动作之后，对于设定动作，可以很快进入稳定状态。
因此，例如，当负载109是EL元件时，在想要以低灰度使EL元件发光的情况下进行信号写入时，即，设定动作的电流值较小时，也可以很快写入信号。
其次，图5示出以上动作时的电流和电压的变化。图5和图7(D)(E)一样，横轴表示时间，纵轴表示电流(I)和电压(V)。曲线501表示流过保持电容104等的电流I1的大小，曲线502表示流过电流源晶体管101的电流I2的大小。而且，在时刻T1b之前，像图2那样动作，并进行预充电动作。接着，从时刻Tb1到时刻Tb2，像图3那样动作，并进行设定动作。
在图5中，当进行预充电动作时，在时刻T2a，变成稳定状态。此外，在进行设定动作时，在时刻T2b，变成稳定状态。因此，若设计各晶体管的尺寸(栅极宽度W、栅极长度L)，使在时刻T2a时的电流源晶体管101的栅极端子的电位和时刻T2b时的电位大致相等，则可以很快进行设定动作。
叙述使预充电动作和设定动作时电容元件104上积蓄的电压，即电流源晶体管101的栅极端子的电位大致相等的条件。首先，设电流源晶体管101的栅极宽度为Wa，栅极长度为La，切换晶体管102的栅极宽度为Wb，栅极长度为Lb。再有，为简单起见，设Wa＝Wb。而且，若将设定动作时流过的电流(图3的情况是流过基本电流源108的电流Ib1)乘以A倍，则和预充电动作时流过的电流(图2的情况是流过第2基本电流源115的电流Ib2)的大小相等。
一般地，流过晶体管源漏极之间的电流与沟道宽度W和沟道长度L的比率W/L成比例。因此，可以考虑预充电动作时栅极宽度和栅极长度的比率Wa/La与设定动作时栅极宽度和栅极长度的比率Wa/(La+Lb)之间的关系。由此，因为若将流过基本电流源108的电流Ib1乘以A倍便和流过第2基本电流源115的电流Ib2的大小相等，所以，可以设定各个值使Wa/(La+Lb)乘以A倍便变成Wa/La。由此，若电流源晶体管101和切换晶体管102的电流特性大致相同，则时刻T2a时的电流源晶体管101的栅极端子的电位和时刻T2b时的电位大致相等。
在图5中，记载了时刻T2a时的电流源晶体管101的栅极端子的电位和时刻T2b时的电位存在差值的情况，但这只不过是为了更容易理解说明而记载的。因此不限于图5的情况。
再有，在预充电动作时，在图2中，开关103、105、114导通，开关107、106截止，流过第2基本电流源115的电流，而不流过基本电流源108的电流，但并不限于此。例如，也可以像图8所示那样，使开关103、105、114、106导通，开关107截止，第2基本电流源115和基本电流源108的电流流过。
此外，由于预充电动作时流过的电流和设定动作时流过的电流大小不同，故在图1中，使用第2基本电流源115和基本电流源108这两个电流源或两个开关来控制是否流过各个电流，但并不限于此。例如，也可以像图9所示那样，只使用基本电流源108进行控制。或者，也可以不配置开关106而只控制电流的大小。图10～图12示出图9的构成的动作。只是，这时，预充电动作时(图10)和设定动作时(图11)流过基本电流源108的电流的大小是与动作对应的值，通常是不同的值。
再有，负载109什么都可以。可以是电阻等元件、晶体管、EL元件、除此之外的发光元件、由晶体管、电容和开关构成的电流源电路。可以是信号线，也可以是与信号线连接的像素。该像素可以包含EL元件或FED使用的元件等各种显示元件。
再有，电容元件104可以用电流源晶体管101或切换晶体管102等的栅极电容去代替。这时可以省略电容元件104。
再有，引线110和引线111被供给了高电位电源Vdd，但不限于此。各引线的电位可以相同，也可以不同。引线111只要能保存电容元件104的电荷即可。此外，引线110或引线111不必始终保持相同电位。即使设定动作和输出动作时的电位不同，在正常工作的情况下也没有问题。
再有，引线112、引线113、引线116被供给了低电位电源Vss，但并不限于此。各引线的电位可以相同，也可以不同。此外，引线112、引线113、引线116不必始终保持相同电位。即使设定动作和输出动作时的电位不同，在正常工作的情况下也没有问题。
再有，电容元件104与电流源晶体管101的栅极端子和引线111连接，但不限于此。最好是连接在电流源晶体管101的栅极端子和源极端子。这是因为，晶体管的动作由栅源极间的电压决定，若在栅极端子和源极端子之间保持电压，则不容易受到其他因素的影响(由引线电阻等引起的电压降等的影响)。若电容元件104配置在电流源晶体管101的栅极端子和其他引线之间，则有可能因其他引线的电压降致使电流源晶体管101的栅极端子的电位发生改变。
再有，电流源动作时，因电流源晶体管101和切换晶体管102作为多栅极晶体管工作，故希望这些晶体管具有同极性(具有相同的导电类型)。
再有，当电流源动作时，虽然电流源晶体管101和切换晶体管102作为多栅极晶体管工作，但各晶体管的栅极宽度W可以相同，也可以不同。只是，因考虑到栅极宽度W和通常的多栅极晶体管相同，故最好采用相同的大小。若增大切换晶体管102的栅极长度L，则设定动作或输出动作时流过的电流较小，因此，可以根据该状况进行设计。
再有，像103、105、106、107、114等那样的开关，无论是电子开关还是机械开关均可，只要能控制电流，什么样的开关都可以。可以是晶体管，也可以是二极管，或者是由它们组合而成的逻辑电路。因此，当使用晶体管作为开关时，因该晶体管作为单一开关工作，故对晶体管的极性(导电类型)没有特别限定。只是，希望截止电流较小，最好使用截止电流小的那种极性的晶体管。作为截止电流小的晶体管，包括设有LDD区域的晶体管等。此外，当作为开关工作的晶体管的源极端子的电位在接近低电位电源(Vss、Vgnd、OV)的状态下工作时，最好使用n沟道型晶体管，相反，当源极端子的电位在接近高电位电源(Vdd)的状态下工作时，最好使用p沟道型的晶体管。这是因为，栅源极间电压的绝对值可以很大，故容易作为开关工作。再有，也可以使用n沟道型和P沟道型这两种晶体管做成CMOS型的开关。
再有，图1等示出了本发明的电路，但电路构成不限于此。通过改变开关的配置或数量、各晶体管的极性、电流源晶体管101的数量或配置、切换晶体管102的数量或配置、各引线的电位、以及电流流动的方向等，从而可以使用各种电路来构成。此外，通过组合各种变更，可以使用各种电路来构成。
例如，像103、105、106、107、114等那样的开关，只要能控制作为控制对象的电流的通断，可配置在任何地方。具体地说，因开关107控制流过负载109的电流，故可以与其串联配置。同样，因开关106、114控制流过基本电流源108或第2基本电流源115的电流，故可以与它们串联配置。此外，因开关103控制流过切换晶体管102的电流，故可以与其并联配置。开关105可以像能控制电容元件104的电荷那样进行配置。
图13示出改变开关105的配置的例子。即，在预充电动作时，只要像图14那样连接，从第2基本电流源115流出的电流Ib2流过电流源晶体管101，切换晶体管102进行短路动作即可。再有，基本电流源108没有连接。因此，在图14中，引线用虚线表示。其次，在设定动作时，只要像图15那样连接，切换晶体管102进行电流源动作，流过切换晶体管102和电流源晶体管101的电流流向基本电流源108即可。接着，在输出动作时，只要像图16那样连接，切换晶体管102和电流源晶体管101的栅极电位由电容元件104保持，流过切换晶体管102和电流源晶体管101的电流流向负载109即可。若采用上述的连接状况，则103、105、106、107、114等开关，可以配置在任何地方。
其次，图17示出改变开关103的连接时的例子。开关103与引线1702连接。引线1702的电位可以是Vdd，也可以是其他值。此外，图17的情况下，可以增加开关1701，也可以不增加。开关1701可以配置在切换晶体管102的源极端子侧，也可以配置在漏极端子侧。开关1701的通断状态可以和开关103相反。
这样，通过改变开关的配置可以构成各种各样的电路。
其次，图18示出更换电流源晶体管101和切换晶体管102的配置的情况。在图1中，是按引线110、切换晶体管102和电流源晶体管101的顺序配置的，但在图18中，则按引线110、电流源晶体管101和切换晶体管102的顺序配置。
此处，考虑图1的电路和图18的电路的差别。在图1中，当切换晶体管102在短路动作时，在切换晶体管102的栅极端子和源极端子(漏极端子)之间产生电位差。因此，在切换晶体管102的栅极电容上保持电荷。接着，当电流源动作时，栅极电容继续保持电荷。因此，短路动作(预充电动作)时和电流源(设定动作)动作时，电流源晶体管101的栅极端子的电位几乎不变。
另一方面，在图18中，当切换晶体管102处于短路动作时，在切换晶体管102的栅极端子和源极端子(漏极端子)之间几乎不产生电位差。因此，切换晶体管102的栅极电容不保持电荷。接着，当电流源动作时，因开关103截止，故栅极电容积蓄电荷，切换晶体管102作为部分电流源工作。这时的电荷积蓄在电容元件104或电流源晶体管101的栅极电容中。该电荷向切换晶体管102的栅极部移动。因此，短路动作(预充电动作)时和电流源(设定动作)动作时，电流源晶体管101的栅极端子的电位发生变化，其变化量相当于移动的电荷量。结果，设定动作时，电流源晶体管101和切换晶体管102的栅源极之间的电压的绝对值变小。
如何根据上述情况对电流源晶体管101和切换晶体管102进行配置，可以根据情况进行设计。即，例如，当从预充电动作切换到设定动作时，若希望多栅极晶体管(电流源晶体管101和切换晶体管102)栅源极之间的电压的绝对值较小，则可以使用图18的构成。
作为一个例子，可以举出设定动作时流过基本电流源108的电流较小的情况。这是因为，图18的情况可以缩短变成稳定状态之前的时间。即，当设定动作时流过基本电流源108的电流较小时，不是对电容元件104充电，而必须通过使电容元件104的电荷流向电流源晶体管101和切换晶体管102使其放电。这时，因设定动作时流过基本电流源108的电流较小，故电流源晶体管101和切换晶体管102栅源极之间的电压的绝对值较小。因此，电流源晶体管101和切换晶体管102难以流过电流。结果，使电容元件104的电荷放电，直到变成稳定状态，需要很长的时间。因而，图18的情况，在从预充电动作切换到设定动作时，当电流源晶体管101和切换晶体管102作为多栅极晶体管工作时，因其栅源极间电压的绝对值较小，故不是使电容元件104的电荷放电，而是电容元件104充电，使栅源极之间的电压的绝对值变大，从而可以达到稳定状态。
再有，在图1中，电流源晶体管101和切换晶体管102各配置了1个，但也可以是其中一种配置多个或两者都配置多个。此外，其排列方式也可以任意选择。
再有，电流源晶体管101和切换晶体管102在图1中都是P沟道型，但不限于此。关于图1的电路，图19示出改变电流源晶体管101和切换晶体管102的极性(导电类型)和不改变电路的连接结构的例子。通过比较图1和图19可知，像引线1912、1913、1910、1911、1916那样改变引线112、113、110、111、116的电位，若改变基本电流源108、第2基本电流源115的电流方向，则容易改变。电流源晶体管1901、切换晶体管1902、开关1903、1905、1906、1907、基本电流源1908、负载1909等的连接结构不变。
此外，图20示出不改变电流的方向而通过改变电路的连接结构来改变图1的电路中的电流源晶体管101和切换晶体管102的极性(导电型)的例子。
包括始终作为电流源(或其一部分)工作的电流源晶体管2001、和动作因状态而异的切换晶体管2002，电流源晶体管2001、切换晶体管2002和引线110串联连接。电流源晶体管2001的栅极端子与电容元件2004的一个端子连接。电容元件2004的另一个端子2006与切换晶体管2002(电流源晶体管2001)的源极端子连接。因此，可以保持电流源晶体管2001栅源极之间的电压。此外，电流源晶体管2001的栅极端子和漏极端子经开关2005连接，利用开关2005的通断，可以控制电容元件2004的电荷保持。
叙述图20的动作。因和图1的动作一样，故只进行简单的说明。首先，开关2003、2005、114导通，开关107、106截止。当变成稳定状态时，电容元件2004没有电流流过。而且，这时，电流源晶体管2001栅源极之间的电压积蓄在电容元件2004。即，使电流I b2流过电流源晶体管2001的源漏极之间所需的电压施加在栅源极之间。以上动作相当于预充电动作。而且，这时，切换晶体管2002进行短路动作。
其次，开关2005、106导通，开关2003、107、114截止。由此，电流源晶体管2001和切换晶体管2002作为多栅极晶体管工作。当变成稳定状态时，电容元件2004中没有电流流过。而且，这时，多栅极晶体管栅源极之间的电压积蓄在电容元件2004。即，使电流Ib1流过多栅极晶体管的源漏极之间所需的电压施加在栅源极之间。以上动作相当于设定动作。而且，这时，切换晶体管2002进行电流源动作。
其次，开关107导通，开关2003、2005、2006、114截止。这样，负载109流过电流。以上动作相当于输出动作。而且，这时，切换晶体管2002进行电流源动作。
再有，电容元件2004的端子2006的电位大多在设定动作时和输出动作时不同。但是，因电容元件2004两端的电压(电压差)不变，故晶体管栅源之间的电压也不变，负载109流过所要的电流。
再有，在该情况下，若在预充电动作时像图21那样连接，在设定动作时像图22那样连接，在输出动作时像图23那样连接，则当然开关可以配置在任何地方。
再有，图20示出了与图1对应的电路，但也可以按图18所示的顺序配置晶体管。这时，具有下述特征，即：短路动作时切换晶体管2002的栅极电容不积蓄电荷。
再有，图1的情况像图2那样进行预充电动作，然后，像图3那样进行设定动作，但不限于此。
例如，也可以进行多次像图2那样的预充电动作。例如，图24示出比图2多1次预充电动作的情况。在图24中，增加了作为电流源工作的晶体管2402。首先，在开关2403、2414、103导通、开关114截止的状态下，进行第1次预充电动作。然后，开关2403、2414截止，开关114导通，进行第2次预充电动作。即，相当于图2的预充电动作。再有，第1次预充电动作时流过的电流比第2次大。这样，通过最初以较大的电流值进行预充电，可以很快进入稳定状态。
或者，也可以组合其他的预充电动作。
例如，也可以利用图25所示的构成，在图2所示的预充电动作之前，进行其他的预充电。在图25中，从端予1802经开关1801供给电压。该电位在预充电动作或设定动作时与进入稳定状态时的电位大致相等。即，如图26所示，开关1801导通，并供给端子1802的电位。由此，可以很快地进行预充电。然后，如图27所示，开关1801截止，进行预充电动作。这相当于图2的预充电动作。再有，供给电压进行预充电的技术由同一申请人在特愿2002-348673中提出了申请。在那里，公开了各种各样的预充电技术，并可以将其内容与本发明进行组合。
再有，预充电动作中使用的晶体管和设定动作时使用的晶体管特性最好一致。例如，对于图1的情况，希望电流源晶体管101和切换晶体管102的电流特性一致。因此，在制作上述晶体管的过程中，希望尽可能在电流特性的一致性上下功夫。例如，希望电流源晶体管101和切换晶体管102尽可能靠近配置。例如，当照射激光使晶体管半导体层结晶化时，最好对两个晶体管照射同一束激光。结果，可以使电流特性大致相等。其结果，可以通过预充电动作使其处于合适的状态。因此，可以很快地进行设定动作。
这样，通过改变开关的配置或数量、各晶体管的极性、电流源晶体管的数量或配置、基本电流源的数量或配置、切换晶体管的数量或配置、各引线的电位、是否和其他的预充电方法进行组合、以及电流流动的方向等，不仅可以使用图1的电路，还可以使用各种电路来构成本发明，并对各种变更进行组合，从而进一步使用各种电路构成本发明。
(实施形态2)
在实施形态1中，说明了图1所示的用来实现切换晶体管102的电流源动作或短路动作的构成。在本实施形态中，示出与实施形态1不同的、实现电流源动作或短路动作的一例构成。
再有，在下面的说明中，对于和实施形态1重复的部分，省略其说明。
首先，图28示出实现切换晶体管102的电流源动作或短路动作的第2构成。
图28所示的电流源电路控制切换晶体管102的栅极端子的电压，可以使切换晶体管102流过更多的电流。具体地说，通过使用开关2801，使切换晶体管102栅源极间电压的绝对值增大。结果，当流过某一值的电流时，切换晶体管102源漏极之间的电压很小。即，切换晶体管102作为开关动作。
在图28中，电流源晶体管101和切换晶体管102因栅极端子相互不连接，故可以采用开关2802进行连接。结果，可以作为多栅极晶体管工作。
其次，叙述图28所示的电流源电路的动作。首先，如图29所示，开关2801、105、114导通，开关106、107、2802截止。这样，切换晶体管102的栅极端子与引线2803连接。因引线2803供给低电位电源(Vss)，故切换晶体管102栅源极间电压的绝对值非常大。因此，切换晶体管102具有非常大的电流驱动能力，故切换晶体管102的源极端子和漏极端子大致是同一电位。因此，流过第2基本电流源115的电流Ib2流过电容元件104或电流源晶体管101，电流源晶体管101的源极端子和引线110大致是同一电位。而且，当流过电流源晶体管101源漏极之间的电流和流过第2基本电流源115的电流Ib2相等时，电容元件104没有电流流过。即，变成稳定状态。而且，这时的栅极端子的电位积蓄在电容元件104。即，使电流源晶体管101源漏极之间流过Ib2的电流所需的电压施加在栅极端子上。以上动作相当于预充电动作。这时，切换晶体管102作为开关工作，并进行短路动作。
其次，如图30所示，开关2801、107、114截止，开关105、106、2802导通。这样，切换晶体管102的栅极端子与电流源晶体管101的栅极端子相互连接。因此，电流源晶体管101和切换晶体管102作为多栅极晶体管工作。所以，若将电流源晶体管101和切换晶体管102作为1个晶体管考虑，则其晶体管的栅极长度L比电流源晶体管101的L大。而且，当流过由电流源晶体管101和切换晶体管102构成的多栅极晶体管的源漏极之间的电流和流过基本电流源106的电流Ib1相等时，电容元件104没有电流流过。即，变成稳定状态。而且，这时的栅极端子的电位积蓄在电容元件104。以上动作相当于设定动作。这时，切换晶体管102进行电流源动作。
其次，如图31所示，开关2801、105、106、114截止，开关107、2802导通。另一方面，电容元件104保存设定动作时积蓄的电荷，并将该电压施加在电流源晶体管101和切换晶体管102的栅极端子上。由此，负载109流过大小为Ib1的电流。以上动作相当于输出动作。
再有，引线2803的电位不限于Vss。只要是能使切换晶体管102充分导通的值即可。
再有，在本实施形态中，示出了图28所示的电流源电路，但本发明的构成不限于此，在不改变其宗旨的范围内可以进行各种各样的变形。例如，和实施形态1一样，通过改变开关的配置或数量、各晶体管的极性、电流源晶体管101的数量或配置、基本电流源的数量或配置、切换晶体管的数量或配置、各引线的电位、是否和其他的预充电方法进行组合、以及电流流动的方向等，从而可以使用各种各样的电路来构成。另外，通过对各种变更进行组合，可使用各种各样的电路来构成。
例如，若在预充电动作时，像图32那样连接，在设定动作时，像图33那样连接，在输出动作时，像图34那样连接，则各开关可以配置在任何地方。
此外，图35示出交换电流源晶体管101和切换晶体管102的配置后的情况。在图35中，按引线110、电流源晶体管101、切换晶体管102的顺序进行配置。
此外，图36示出不改变电流的方向而通过改变电路的连接结构来改变图28所示电路中的电流源晶体管101和切换晶体管102的极性(导电类型)的例子。
有始终作为电流源(或其一部分)工作的电流源晶体管4101和动作因状态而异的切换晶体管4102，电流源晶体管4101、切换晶体管4102和引线110串联连接。电流源晶体管4101的栅极端子与电容元件4104的一个端子连接。电容元件4104的另一个端子4106与切换晶体管4102(电流源晶体管4101)的源极端子连接。因此，可以保持电流源晶体管4101栅源极之间的电压。此外，电流源晶体管4101的栅极端子和漏极端子经开关4105连接，利用开关4105的通断，可以控制电容元件4104的电荷保持。
再有，这时，若在预充电动作、设定动作、输出动作时，各动作正常进行，则开关可以配置在任何地方。
再有，向引线3603供给比Vdd还高的Vdd2。虽然对此没有限制，但在切换晶体管4102短路动作时，为了增加电流驱动能力，最好尽可能供给较高的电位。
这样，通过改变开关的配置或数量、各晶体管的极性、电流源晶体管的数量或配置、基本电流源的数量或配置、切换晶体管的数量或配置、各引线的电位、是否和其他的预充电方法进行组合、以及电流流动的方向等，不仅可以使用图28的电路，还可以使用各种各样的电路来构成本发明，并且通过对各种变更进行组合，可进一步采用各种电路来构成本发明。
本实施形态所说明的内容相当于对实施形态1中所说明的部分内容进行变更后的内容。因此，在实施形态中所说明的内容也适用于本实施形态。
(实施形态3)
在本实施形态中，对于将晶体管并联连接，改变流过各晶体管的电流的和值来进行预充电动作或设定动作的情况，示出其构成例子。
再有，在下面的说明中，对于和实施形态1、2重复的部分，省略其说明。
首先，使用图37说明将晶体管并联连接来进行预充电动作或设定动作时的构成例。
至少包括：在设定动作时置于流过电流的状态而工作的晶体管3702和在预充电动作时置于流过电流的状态而工作的充电晶体管3701，设定晶体管3702和充电晶体管3701并联连接。设定晶体管3702的栅极端子与电容元件3704的一个端子连接。另外，充电晶体管3701的栅极端子也与电容元件3704的一个端子连接。电容元件3704的另一个端子与引线3708连接。因此，可以保持设定晶体管3702的栅极端子的电位。此外，端子3710和设定晶体管3702的漏极端子经开关3703连接。端子3710和充电晶体管3701的漏极端子经开关3706连接。此外，端子3710和设定晶体管3702的栅极端子经开关3705连接，利用开关3705的通断，可以控制电容元件3704的电荷保持。此外，端子3710和引线112经基本电流源108及开关106连接。此外，端子3710和引线116经第2基本电流源115及开关114与基本电流源108及开关106并联连接。同样，端子3710和引线113经负载109及开关107与第2基本电流源115及开关114并联连接。
若使用像图37那样构成的电路，则可以进行预充电动作。因此，若在进行预充电动作之后进行设定动作，则可以很快进入稳定状态。
叙述图37的动作。首先，如图38所示，开关3706、3705、114导通，开关106、107、3703截止。这样，设定晶体管3702的源漏极之间没有电流流过。因此，流过第2基本电流源115的电流I b2流过电容元件3704或充电晶体管3701。而且，当流过充电晶体管3701源漏极之间的电流和流过第2基本电流源115的电流Ib2相等时，电容元件3704没有电流流过。即，变成稳定状态。而且，这时的栅极端子的电位积蓄在电容元件3704。即，使充电晶体管3701源漏极之间流过Ib2的电流所需的电压施加在栅极端子上。以上动作相当于预充电动作。
其次，如图39所示，开关3705、3703、106导通，开关3706、107、114截止。这样，因开关3706截止，故充电晶体管3701的源漏极之间没有电流流过。因此，流过基本电流源108的电流Ib1流过电容元件3704或设定晶体管3702。
而且，当流过设定晶体管3702源漏极之间的电流和流过基本电流源108的电流Ib1相等时，电容元件3704没有电流流过。即，变成稳定状态。而且，这时的栅极端子的电位积蓄在电容元件3704。即，将设定晶体管3702源漏极之间流过Ib1的电流所需的电压施加在栅极端子上。以上动作相当于设定动作。
再有，这时，通过恰当地设定流过基本电流源108的电流Ib1、第2基本电流源115的电流Ib2和设定晶体管3702及充电晶体管3701的晶体管尺寸(栅极宽度W或栅极长度L等)，从而使电容元件3704中积蓄的电荷，即设定晶体管3702(或充电晶体管3701)的栅极端子的电位和预充电动作及设定动作时的电压大致相等。
这样，在流过第2基本电流源115的电流值Ib2比流过基本电流源108的电流值Ib1大的情况下，在预充电动作时，可以很快地使电容元件3704充电而变成稳定状态。而且，然后，在设定动作时，即使流过基本电流源108的电流Ib1较小，也可以很快地进入稳定状态。这是因为通过预充电动作，电容元件104已充电得差不多了。
其次，如图40所示，开关3705、3706、106、114截止，开关107、3703导通。这样，负载109流过电流。以上动作相当于输出动作。
这样，通过控制开关3703、3706的通断，由于可以增大预充电动作中流过的电流，故可以很快进入稳定状态。即，可以减小寄生在流过电流的引线上的负载(引线电阻或交叉电容等)的影响，并很快进入稳定状态。这时，已经大致接近设定动作时的稳定状态。因此，在预充电动作之后，对于设定动作，可以很快进入稳定状态。
因此，例如，当负载109是EL元件时，当以低灰度使EL元件发光的情况下进行信号写入时，也可以很快写入信号。
叙述使预充电动作和设定动作时电容元件3704上积蓄的电压大致相等的条件。首先，设充电晶体管3701的栅极宽度为Wa，栅极长度为La，设定晶体管3702的栅极宽度为Wb，栅极长度为Lb。而且，若将设定动作时流过的电流(图3的情况是流过基本电流源108的电流Ib1)乘以A倍，则和预充电动作时流过的电流(图2的情况是流过第2基本电流源115的电流Ib2)的大小相等。
一般地，流过晶体管的源漏极之间的电流与沟道宽度W和沟道长度L的比率W/L成比例。因此，可以考虑预充电动作时栅极宽度和栅极长度的比率Wa/La和设定动作时栅极宽度和栅极长度的比率Wb/Lb之间的关系。若将流过基本电流源108的电流Ib1乘以A倍便和流过第2基本电流源115的电流Ib2大小相等，所以，可以像如果将Wb/Lb乘以A倍便变成Wa/La那样来设定各个值。这样，若充电晶体管3701和设定晶体管3702的电流特性大致相同，则在图5中，时刻T2a时的电容元件3704上的电压(充电晶体管3701或设定晶体管3702的栅极端子的电位)和时刻T2b时的电位大致相等。
再有，电容元件3704可以用充电晶体管3701或设定晶体管3702等的栅极电容去代替。这时可以省略电容元件3704。
再有，在预充电动作时，在图38中，开关3706、3705、114导通，开关107、106、3703截止，设定晶体管3702不流过电流，但并不限于此。例如，也可以像图41所示那样，开关3706、3705、3703、114导通，开关107、106截止，设定晶体管3702流过电流。
再有，在预充电动作时，在图38或41中，开关114导通，开关107、106截止，流过第2基本电流源115的电流，而不流过基本电流源108的电流，但并不限于此。例如，也可以使开关114、106导通，开关107截止，可以流过第2基本电流源115和基本电流源108的电流。
再有，引线3707、引线3708和引线3709供给高电位电源Vdd，但不限于此。各引线的电位可以相同，也可以不同。引线3708只要能保存电容元件3704的电荷即可。此外，引线3707、引线3709或引线3708不必始终保持同一电位。即使设定动作和输出动作时的电位不同，在正常工作的情况下也没有问题。
再有，电容元件3704与充电晶体管3701或设定晶体管3702的栅极端子和引线3708连接，但不限于此。最好是连接在设定晶体管3702的栅极端子和源极端子。这是因为，晶体管的动作由栅源极之间的电压决定，因此，若在栅极端子和源极端子之间保持电压，则不容易受其他因素的影响(由引线电阻等引起的电压降等的影响)。若电容元件104配置在充电晶体管3701或设定晶体管3702的栅极端子和其他引线之间，则有可能因其他引线的电压降而使充电晶体管3701或设定晶体管3702的栅极端子的电位发生改变。
再有，因充电晶体管3701或设定晶体管3702需要在预充电动作和设定动作时置于大致相等的栅极电位，故希望这些晶体管同极性(具有相同的导电类型)。
再有，充电晶体管3701或设定晶体管3702的栅极宽度W可以相同，也可以不同。同样，栅极长度可以相同，也可以不同。若设定晶体管3702的栅极长度L变大，则设定动作或输出动作时流过的电流较小，此外，在饱和区，即使源漏极之间的电压发生变化，电流值也难以改变。即，可以减小纠结(kink)效应的影响。同样，若设定晶体管3702的栅极宽度W较小，则设定动作或输出动作时流过的电流较小，因此，可以根据情况进行设计。
再有，本实施形态已在图37等中示出，但本发明的构成不限于此，在不改变其宗旨的范围内可以进行各种各样的变形。例如，和实施形态1、2一样，通过改变开关的配置或数量、各晶体管的极性、充电晶体管3701的数量或配置、设定晶体管3702的数量或配置、各引线的电位、是否和其他的预充电方法进行组合、以及电流流动的方向等，可以使用各种各样的电路来构成。再有，通过对各种变更进行组合，从而可以采用各种电路来构成。
例如，若在预充电动作时，像图42那样连接，在设定动作时，像图43那样连接，在输出动作时，像图44那样连接，则各开关可以配置在任何地方。再有，在图42～44中，虚线部分等可以连接，也可以不连接。因此，如图45所示，可以经开关将充电晶体管3701和设定晶体管3702的栅极端子连接起来。或者，也可以像图46那样连接。只是，在图46的情况下，为了使电流流过电容元件3704，有必要在预充电动作时，也使开关3703导通，使设定晶体管3702能流过电流。或者，也可以像图47那样连接。图48～50示出其动作。图48示出预充电动作时的情况。再有，开关3703、106可以是其中任何一个或两个都导通。图49示出设定动作时的情况。图50示出输出动作时的情况。在此之前，输出动作时开关3703处于导通状态，在图47的构成的情况下，负载109不经开关3703而与设定晶体管3702连接。因此，在输出动作时，有必要使开关3703处于截止状态。
此外，图51示出不改变图37所示电路的连接结构，而通过改变电流的方向来改变充电晶体管3701和设定晶体管3702的极性(导电类型)时的例子。
此外，图52示出不改变图37所示电路的电流方向，而通过改变电路的连接结构来改变充电晶体管3701和设定晶体管3702的极性(导电类型)时的例子。因为图52的动作说明相同，故省略其说明。
再有，这时，若在预充电动作、设定动作和输出动作时能正常地进行各动作，或者，像图53～55那样连接，则开关可以配置在任何地方。
这样，不仅可以使用图37的电路，也可以使用各种各样的电路构成本实施形态。
再有，图37的电路像图38那样进行预充电动作，然后，像图39那样进行设定动作，但不限于此。
例如，也可以进行多次像图38那样的预充电动作。例如，图60示出比图38多1次预充电动作的情况。在图60中，增加了作为电流源工作的晶体管6001。首先，在开关6006、2414、3706导通、开关114截止的状态下，进行第1次预充电动作。然后，开关6006、2414截止，开关114导通，进行第2次预充电动作。即，相当于图38的预充电动作。再有，第1次预充电动作时流过的电流比第2次时大。这样，最初以较大的电流进行预充电，从而可以很快进入稳定状态。
或者，也可以组合其他的预充电动作。
再有，预充电动作中使用的晶体管和设定动作中使用的晶体管其特性尽可能一致。例如，对于图37的情况，希望设定晶体管3702和预充电晶体管3701的电流特性一致。因此，在制作该晶体管的过程中，希望尽可能在电流特性的一致性上下功夫。例如，最好设定晶体管3702和预充电晶体管3701尽可能靠近配置。例如，当照射激光使晶体管半导体层结晶化时，最好对两个晶体管照射同一束激光。结果，可以使电流特性大致相等。其结果，可以通过预充电动作使其处于合适的状态。因此，可以很快地进行设定动作。
本实施形态所说明的内容相当于将实施形态1、2中所说明的部分内容改变后的内容。因此，在实施形态中说明的内容也适用于本实施形态。此外，也可以将在实施形态1、2中说明的内容和在本实施形态中说明的内容组合起来。
图56示出将图1的电路和图37的电路组合后的构成。图56变成对图37的电路增加了切换晶体管102或开关103之后的构成。图57～图59简单地示出此时的动作。在预充电动作时，如图57所示，切换晶体管102进行短路动作，充电晶体管3701也流过电流。在设定动作时，如图58所示，切换晶体管102进行电流源动作。在输出动作时，如图59所示那样动作。
再有，实施形态1～3中说明的内容当然可以适用于图56的构成。
(实施形态4)
在本实施形态中，叙述将实施形态1～3中所说明的电路局部变更后的情况。
这里，为了简单起见，叙述将图1的电路局部变更后的情况。因为和实施形态1相同的内容较多，故对相同部分省略其说明。但是，下面的内容也可以适用于在实施形态1～3中说明的各种电路。
首先，图61示出将图1的构成局部变更后的构成。不同之处在于图1的开关107变成图61的多晶体管(multi-transistor)6101。多晶体管6101是和电流源晶体管101或切换晶体管102同一极性(导电类型)的晶体管。而且，多晶体管6101的栅极端子与电流源晶体管101的栅极端子相连接。多晶体管6101根据情况进行动作切换。即，在设定动作时，作为开关工作；在输出动作时，作为多栅极晶体管的一部分，和电流源晶体管101或切换晶体管102一起，作为电流源动作。换言之，当利用开关105将多晶体管6101的栅极和漏极短接时，多晶体管6101呈截止状态。
图61所示电路的动作因和图1一样，故省略其说明。
再有，在输出动作时，因电流源晶体管101、切换晶体管102和多晶体管6101作为多栅极晶体管工作，故希望这些晶体管同极性(具有相同的导电类型)。
再有，在输出动作时，虽然电流源晶体管101、切换晶体管102和多晶体管6101作为多栅极晶体管工作，但是，各晶体管的栅极宽度W可以相同，也可以不相同。同样，栅极长度L可以相同，也可以不相同。只是，因栅极宽度W可以考虑和通常的多栅极晶体管一样，故希望宽度相同。若增大电流源晶体管101或切换晶体管102的栅极长度L，则流过负载109的电流变小。此外，在饱和区，即使源漏极之间的电压发生变化，电流值也难以改变。即可以减小纠结(kink)效应的影响。因此，可以根据情况进行设计。
其次，图62示出将图37的电路局部变更后的情形。不同之处在于图37的开关107变成图62的多晶体管(multi-transistor)6201。图62所示电路的动作因和图37相同，故省略其说明。
再有，在输出动作时，因设定晶体管3702和多晶体管6201作为多栅极晶体管工作，故希望这些晶体管同极性(具有相同的导电类型)。
这样，在本实施形态中，示出了图61、62所示的电流源电路，但本发明的构成并不限于此，在不改变其宗旨的范围内可以有各种各样的变形。例如，通过改变开关的配置或数量、各晶体管的极性、电流源晶体管的数量或配置、基本电流源的数量或配置、切换晶体管的数量或配置、多晶体管的数量或配置、设定晶体管的数量或配置、充电晶体管的数量或配置、各引线的电位、是否和别的预充电方法进行组合、以及电流流动的方向等，从而可以使用各种电路来构成。此外，通过将各种变更进行组合，从而可以使用各种各样的电路来构成。
再有，本实施形态说明的内容相当于将实施形态1～3中所说明的部分内容改变后的内容。因此，本实施形态中所说明的内容也适用于实施形态1～3。
(实施形态5)
在本实施形态中，说明显示装置和信号线驱动电路等的构成及其动作。在部分信号线驱动电路或像素中可以使用本发明的电路。
显示装置如图63所示，具有像素阵列(pixels)6301和栅极线驱动电路(Gate Driver)6302和信号线驱动电路6310。栅极线驱动电路6302向像素阵列6301依次输出选择信号。信号线驱动电路6310依次向像素阵列6301输出视频信号。在像素阵列6301中，通过根据视频信号控制光的状态来显示图像。从信号线驱动电路6310向像素阵列6301输入的视频信号大多是电流。即，配置在各像素中的显示元件或控制显示元件的元件由于从信号线驱动电路6310输入的视频信号(电流)而使其状态发生变化。作为配置在像素中的显示元件的例子，可以举出EL元件或FED(场致发射显示器)使用的元件等。
再有，也可以配置多个栅极线驱动电路6302或信号线驱动电路6310。
信号线驱动电路6310的构成可以分成多个部分。例如，大致可分成移位寄存器6303、第1锁存电路(LAT1)6304、第2锁存电路(LAT2)6305和数模转换电路6306。数模转换电路6306具有将电压转换成电流的功能，还具有灰度校正功能。即，数模转换电路6306具有向像素输出电流(视频信号)的电路、即电流源电路，该电流源电路可以使用本发明的电路。
此外，像素具有EL元件等显示元件。具有向该显示元件输出电流(视频信号)的电路、即电流源电路，该电流源电路可以使用本发明的电路。
简单说明信号线驱动电路6310的动作。移位寄存器6303使用多列触发器电路(FF)等构成，并输入时钟信号(S-CLK)、启动脉冲(SP)和反相时钟信号(S-CLKb)。按照这些信号的时序依次输出采样脉冲。
从移位寄存器6303输出的采样脉冲输入到第1锁存电路(LAT1)6304。从视频信号线6308向第1锁存电路(LAT1)6304输入视频信号，按照输入采样脉冲的时序在各列中保持视频信号。再有，当配置了数模转换电路6306时，视频信号是数字值。此外，该阶段的视频信号大多是电压。
只是，当第1锁存电路6304或第2锁存电路6305为可保持模拟值的电路时，大多情况下可以省略数模转换电路6306。这时，视频信号大多是电流。此外，当向像素阵列6301输出的数据是2值，即数字值时，大多可以省略数模转换电路6306。
在第1锁存电路(LAT1)6304中，当将直到最后一列视频信号保存完毕时，在水平扫描期间利用锁存控制线6309输入锁存脉冲(Latch Pulse)，将保存在第1锁存电路(LAT1)6304中的视频信号一齐转送给第2锁存电路(LAT2)6305。然后，保存在第2锁存电路(LAT2)6305中的视频信号1行1行地同时输入到数模转换电路6306。接着，从数模转换电路6306输出的信号输入到像素阵列6301。
在第2锁存电路(LAT2)6305中保持的视频信号输入到数模转换电路6306后再输入到像素6301的期间，移位寄存器6303再次输出采样脉冲。即，同时进行2个动作。由此，可以进行线顺序驱动。然后，重复该动作。
再有，当具有数模转换电路6306的电流源电路是进行设定动作和输出动作的电路时，需要使电流流过该电流源电路的电路。这时，配置了参考用电流源电路6314。
再有，信号线驱动电路或其一部分和像素阵列6301并不在同一衬底上，例如，往往使用外接的I C芯片构成。
也可以用COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封装)连接该芯片后再配置在玻璃衬底上。或者，使用TAB(Tape Auto Bonding：卷带自动接合)或印刷电路衬底将该芯片连接在玻璃衬底上。
再有，信号线驱动电路等的构成并不限于图63的构成。
例如，当第1锁存电路6304或第2锁存电路6305是能保存模拟值的电路时，如图64所示，有时也从参考电流源电路6314向第1锁存电路(LAT1)6304输入视频信号(模拟电流)。此外，在图64中，有时没有第2锁存电路6305。这时，大多在第1锁存电路6304中配置较多的电流源电路。由此，即使没有第2锁存电路6305，也可以同时进行设定动作或输出动作。例如，可以配置2个以上的电流源电路，并对它们进行切换使用。即，对一个电流源电路进行设定动作，同时，对另一个电流源电路进行输出动作。可以按任意周期对其进行切换。由此，可以使设定动作或输出动作同时进行。结果，能够省去第2锁存电路6305。关于这样的电路构成及动作，在国际公开第03/038796号小册子、国际公开第03/038797号小册子中有记载，可以将其内容用于本发明。
(实施形态6)
其次，说明在实施形态5中已说明的信号线驱动电路6310的具体构成。
首先，图65示出将本发明应用于信号线驱动电路时的例子。如图19(或如图1)所示，图65示出将晶体管串连连接时的例子。在引线6507上连接了多个电流源电路。在图65中，为了简单起见，示出只连接有电流源电路6501的图。电流源电路6501利用引线6502、6503、6504、6505切换预充电动作、设定动作和输出动作。在预充电动作或设定动作时，从由基本电流源1908或第2基本电流源1915等构成的基本电流源电路6507输入电流。接着，在输出动作时，从电流源电路6501向负载1909输出电流。
再有，参考电流源电路6314中的电流源相当于图65中的基本电流源电路6507。而且，图65中的负载1909相当于开关、信号线、或与信号线连接的像素或其他的电流源电路。
此外，作为将本发明应用于信号线驱动电路的例子，图66示出像图51(或图37)那样将晶体管并联连接时的例子。电流源电路6601利用引线6502、6503、6603、6604、6605切换预充电动作、设定动作和输出动作。
再有，在图65、图66中，只记载了1个电流源电路，但通过并联配置多个电流源电路并切换地工作，可以在进行设定动作等的同时，进行输出动作。
再有，当对电流源电路进行设定动作时，有必要控制其时序。这时，为了控制设定动作，可以配置专用的驱动电路(移位寄存器等)。或者，也可以使用从用来控制LAT1电路的移位寄存器输出的信号控制向电流源电路的设定动作。即，可以采用一个移位寄存器控制LAT1电路和电流源电路两者。这时，可以将从用来控制LAT1电路的移位寄存器输出的信号直接输入到电流源电路，也可以为了区分对LAT1电路和电流源电路的控制而经过控制该区分的电路来控制电流源电路。或者，也可以使用从LAT2电路输出的信号控制向电流源电路的设定动作。从LAT2电路输出的信号通常是视频信号，所以，为了区分作为视频信号使用的情况和控制电流源电路的情况，也可以在经过控制该切换的电路之后，再控制电流源电路。关于像这样用来控制设定动作或输出动作的电路构成或电路的动作等，在国际公开第03/038793号小册子、国际公开第03/038794号小册子和国际公开第03/038795号小册子中有记载，并可以将其内容用于本发明。
进而，当向负载1909(例如，开关、信号线或与信号线连接的像素等)输出模拟电流时，因必须进行数模转换，故变成像图67所示那样配置了多个电流源电路的构成。再有，在图67中，为了简单起见，说明3位数模转换电路的情况。即，有基本电流源电路6507A、6507B、6507C，设定动作时的电流大小为Ic、2×Ic、4×Ic。而且，分别与电流源电路6501A、6501B、6501C连接。再有，电流源电路6501A、6501B、6501C可以是图65所示的电流源电路6501，也可以是图66所示的电流源电路6601。因此，输出动作时，电流源电路6501A、6501B、6501C输出大小为Ic、2×Ic、4×Ic的电流。而且，与各电流源电路6501A、6501B、6501C串联连接开关6701A、6701B、6701C。该开关由从第2锁存电路(LAT2)6305输出的视频信号控制。而且，从各电流源电路和开关输出的电流的和电流输出到负载1909，即信号线等。通过上述动作，向像素等输出作为视频信号的模拟电流。
再有，在图67中，为了简单起见，说明了3位数模转换电路的情况，但不限于此。采用同样的构成，可以很容易地改变位数。此外，和图65、图66的情况一样，通过进一步并联配置电流源，可以使设定动作等和输出动作同时进行。
其次，说明图64的情况。参考电流源电路6314中的电流源相当于图65、图66中的基本电流源电路6507。配置在第1锁存电路(LAT1)6304中的电流源电路相当于图65、图66中的电流源电路6501、6601。而且，图65、图66中的负载1909相当于配置在第2锁存电路(LAT2)6305中的电流源电路。这时，以电流的形式从参考电流源电路6314中的电流源输出视频信号。再有，该电流可以是数字值，也可以是模拟值。
再有，当没有配置第2锁存电路(LAT2)6305时，图65、图66中的负载1909相当于像素或信号线。
此外，可以认为配置在第1锁存电路(LAT1)6304的电流源电路相当于图65、图66中的基本电流源电路6507，配置在笫2锁存电路(LAT2)6305的电流源电路相当于图65、图66中的电流源电路6501、6601，像素或信号线相当于图65、图66中的负载1909。
此外，进而上述情况可以适用于图63、图64所示的参考电流源电路6314。即，也可以认为，参考电流源电路6314相当于图65、图66中的电流源电路6501、6601，配置在第1锁存电路6304的电流源电路相当于图65、图66中的负载1909，进而，其他的电流源(向参考电流源电路6314供给电流的电路)相当于图65、图66中的基本电流源电路6507。
此外，也可以认为，配置在像素中的发光元件相当于图65、图66中的负载1909，配置在像素中的电流源电路相当于图65、图66中的电流源电路6501、6601，信号线驱动电路6310中的向像素输出电流的电流源电路相当于图65、图66中的电流源电路6507。再有，从配置在像素中的电流源电路向发光元件供给电流，使发光元件发光。
这样，各个部分都可以使用本发明。
再有，也可以将与各位对应的数字视频信号(电流值)输入到第1锁存电路6304。然后，通过对与各位对应的数字视频信号电流求和，从而可以从数字值变换成模拟值。这时，当输入低位信号时更适合使用本发明。这是因为低位信号的信号电流值变小的缘故。因此，若使用本发明，可以增大信号的电流值。因此，可以提高信号的写入速度。
再有，在图65中，作为电流源电路6501的构成，使用了图19(图1)的构成，但不限于此。同样，在图66中，作为电流源电路6601的构成，使用了图51(图37)的构成，但不限于此。可以使用本发明中的各种构成。
这样，通过将本发明应用于信号线驱动电路，即使输入到信号线驱动电路的电流值较小，也可以很快进行设定动作。假如不能充分进行设定动作，则不能向信号线输出正确的电流。这时，像素不能正确地进行显示。因此，通过使用本发明，可以防止画质变差。
再有，本实施形态说明的内容相当于将实施形态1～5中所说明的部分内容改变后的内容。因此，实施形态1～5中所说明的内容也适用于本实施形态。
(实施形态7)
在实施形态6中，说明了信号线驱动电路6310的具体构成。在本实施形态中，说明应用于呈阵列状配置在像素阵列6301的像素时的具体构成。
首先，图68示出将图1所示的构成应用于像素的情况。图1中的负载109相当于图68中的EL元件6802。图68中的基本电流源108、第2基本电流源115在图63中相当于配置在数模转换电路6306中的电流源电路，在图64中，相当于配置在第2锁存电路6305中的电流源电路。当图64中没有第2锁存电路6305时，则相当于配置在第1锁存电路6304中的电流源电路。再有，实际上，引线6807上连接有多个像素。在图68中，为了简单起见，示出只连接了1个像素时的图。
使用栅极线6803～6806控制各开关(在图68中是晶体管)的通断。控制栅极线6803，使选择晶体管6801通断，从信号线6807输入信号。再有，由于详细动作和图1一样，故省略说明。
此外，图69示出将图37所示的构成应用于像素的情况。使用栅极线6903～6907控制各开关(在图69中是晶体管)的通断。控制栅极线6903，使选择晶体管6901通断，并从信号线6807输入信号。再有，详细动作因和图37一样，故省略说明。
此外，图77示出将图45所示的构成应用于像素的情况。使用栅极线7703～7707控制各开关(在图77中是晶体管)的通断。控制栅极线7007，使选择晶体管7701通断，从信号线6807输入信号。再有，详细动作因和图45一样，故省略说明。
此外，图78示出将图77的构成中的引线连接关系改变后的情况。在图77中，晶体管3701经晶体管3706和选择晶体管7701与信号线6807连接。另一方面，在图78中，晶体管3701经晶体管3706与信号线6807连接。
此外，在图78中，示出了1个像素与信号线6807连接的图。这里，考虑由晶体管3701和晶体管3706构成的电路7812和除此之外构成的电路7811。在图78中，电路7812配置在各像素中。但是，各像素不必都配置电路7812，即，可以多个像素共用1个电路7812。而且，也可以由电路7811构成1个像素。图79示出此时的例子。引线6807连接在由电路7811构成的像素7811A、7811B、7811C、7811D。而且，连接了由电路7812构成的电路7812A、7812B。这样，若引线6807至少与1个电路7812连接，则可以连接多个由电路7811构成的像素。再有，在图79中，为了简单起见，连接了4个由电路7811构成的像素和2个由电路7812构成的电路，但不限于此。可以分别设置任意个数的像素或电路。
这样，通过在像素之间共用由电路7812构成的电路，从而因不必对每一个像素配置电路7812，故可以减小各像素中的晶体管个数。其结果，既可以提高开口率，又可以提高生产成品率。
再有，电路7812最好像电路7812A或7812B那样，配置在像素阵列的外侧(周围)。这是因为，由于在像素阵列中像素周期性配置，故在像素阵列中放置电路7812不合适。因此，最好像电路7812A那样，连接在像素阵列和电流源(基本电流源108或第2基本电流源115等)之间，或者像电路7812B那样，连接在引线6807的前端。再有，若像电路7812B那样连接在引线6807的前端，则因电流流过整个引线6807，故更合适。
再有，如图79所示，共用电路7812不限于像素部分。也可以适用于信号线驱动电路等。
此外，图70示出将图47所示的构成应用于像素的情况。使用栅极线7003～7006控制各开关(在图70中是晶体管)的通断。控制栅极线7003～7005，使各晶体管通断，从信号线6807输入信号。再有，详细动作因和图47一样，故省略说明。
再有，在图68、图69、图77和图78中，因1根信号线6807上连接有多个像素，故为了选择某特定的像素，必须要有专用的开关(选择晶体管)6801、6901、7701、7801。另一方面，在图70中，即使省去这样的开关，通过控制晶体管3703、3705、3706，也能正常工作。
再有，作为应用于像素的构成，不限于图68～图70所示的构成。可以使用实施形态1～6中说明的各种构成来构成像素。
例如，图68～图70、图77和图78中的晶体管的极性(导电类型)不限于此。特别是作为开关工作时，可以不改变连接关系而改变晶体管的极性(导电类型)。
此外，在图68～图70、图77和图78中，从电源线6808向引线113流过的电流不限于此。通过控制电源线6808和引线113的电位，也可以使电流从引线113流向电源线6808。只是，这时，有必要使EL元件6802反向。这是因为，EL元件6802的电流通常是从阳极流向阴极。
再有，EL元件可以从阳极侧发光，也可以从阴极侧发光。
此外，在图68～图70、图77和图78中使用栅极线6803～6806、栅极线6903～6907、栅极线7003～7006、栅极线7703～7707、栅极线7803～7807或电源线6808将各晶体管连接起来，但不限于此。
例如，通过调整作为开关工作的晶体管的极性和动作，可以共用各栅极线。例如，通过对图68的电路调整各晶体管的极性，可以像图71那样减少栅极线的根数。同样，对图70的电路，可以像图72那样减少栅极线的根数。
此外，在图68～图70、图77和图78中，电容元件104、3704与电源线6808连接，但也可以与其他的引线，例如其他像素的栅极线等连接。
此外，在图68～图70、图77和图78中，配置了电源线6808，但也可以将其删除，而代之以其他像素的栅极线等。
这样，像素可以使用各种各样的构成。
再有，当使用这些像素显示图像时，可以使用各种方法来表现灰度。
例如，从信号线6807向像素输入模拟视频信号(模拟电流)，使与该视频信号对应的电流流过显示元件，由此可以表现灰度。
或者，从信号线6807向像素输入数字视频信号(数字电流)，使与该视频信号对应的电流流过显示元件，这样可以表现两个等级的灰度。只是，这时，通常将时间灰度方式和面积灰度方式等进行组合来实现多个等级的灰度。
再有，例如当使用时间灰度方式等时，在强制不发光时只要不使电流流过显示元件即可。因此，例如，可以使晶体管107处于截止状态。或者，通过控制电容元件104、3704的电荷状态，结果可以不使电流流过显示元件。为了实现该目标，可以增加开关等。
再有，如图71、72所示，当想要减少栅极线的根数时，为了强制不发光，在控制晶体管107的情况下，晶体管107最好采用专用的栅极线控制。此外，在控制电容元件104、3704的电荷状态的情况下，最好使用专用的栅极线去控制可以改变电容元件104、3704的电荷状态的晶体管。
再有，这里，特别省去了关于时间灰度方式的详细说明，但也可以是特愿2001-5426号和特愿2000-86968号等记载的方法。
此外，也可以是从信号线向像素输入数字视频信号(数字电压)并与该视频信号对应地控制电流是否流过显示元件来表现两个等级的灰度的像素构成。因此，这时，大多将时间灰度方式和面积灰度方式等进行组合来实现多个等级的灰度。图73示出其概略图。控制栅极线7306，使开关7304通断，从信号线7305将电压输入到电容元件7303。而且，利用该值控制与电流源电路7301串联配置的开关7302，并决定是否使电流流过EL元件6802。而且，可以对电流源电路7301使用本发明。换言之，使电流从基本电流源108、第2基本电流源115流向电流源电路7301，并进行预充电动作和设定动作，使电流从电流源电路7301流向作为负载的EL元件6802。
此外，使电流从其他的电流源流向基本电流源108或第2基本电流源115，进行预充电动作和设定动作，使电流从基本电流源108或第2基本电流源115流向作为负载的电流源电路7301。
作为电流源电路7301，图74示出将图1所示的电路应用于像素的例子，图75示出将图47所示的电路应用于像素的例子。
再有，省略图74或图75所示电路的详细说明，但可以使用国际公开第03/027997号小册子、特愿2002-143882号、特愿2002-143885号、特愿2002-143886号、特愿2002-143887号、特愿2002-143888号等记载的构成或方法。
再有，不限于图74或图75所示的电路。可以使用本发明中说明的各种构成。
这样，通过将本发明应用于像素，即使输入到像素的电流值很小，也可以很快进行设定动作。假如不能充分进行设定动作，则不能正确地显示图像。因此，通过使用本发明，可以防止画质变差。
再有，本实施形态中说明的内容相当于利用了实施形态1～6中所说明的内容。因此，实施形态1～6中所说明的内容也适用于本实施形态。
(实施形态8)
作为使用了本发明的电子设备，可以举出摄像机、数字照相机、护目镜型显示器(顶装显示器)、导航***、音响回放装置(汽车音响、组合音响等)、笔记本电脑、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、便携式电话、便携式游戏机或电子书籍等)、具有记录媒体的图像再生装置(具体地说，具有能再生数字化视频光盘(DVD)等记录媒体并显示其图像的显示器的装置)等。图76示出这些电子设备的具体例子。
图76(A)是发光装置，包括框体13001、支撑台13002、显示部13003、扬声器部13004和视频输入端子13005等。本发明可以使用于构成显示部13003的电路。此外，可以利用本发明完成图76(A)所示的发光装置。由于发光装置是自发光型，故不需要背景光，可以是比液晶显示器还薄的显示部。再有，发光装置包括计算机用、TV广播接收用、广告显示用等所有的信息显示用显示装置。
图76(B)是数字照相机，包括本体13101、显示部13102、显像部13103、操作键13104、外部接口13105、快门13106等。本发明可以用于构成显示部13102的电路。此外，利用本发明可以完成图76(B)所示的数字照相机。
图76(C)是笔记本电脑，包括本体13201、框体13202、显示部13203、键盘13204、外部接口13205和鼠标13206等。本发明可以用于构成显示部13203的电路。此外，利用本发明可以完成图76(C)所示的笔记本电脑。
图76(D)是移动计算机，包括本体13301、显示部13302、开关13303、操作键13304和红外线端口13305等。本发明可以用于构成显示部13302的电路。此外，利用本发明可以完成图76(D)所示的移动计算机。
图76(E)是具有记录媒体的便携式图像再生装置(具体地说，是DVD再生装置)，包括本体13401、框体13402、显示部A13403、显示部B13404、记录媒体(DVD等)读入部13405、操作键13406和扬声器部13407等。显示部A13403主要显示图像信息，显示部B13404主要显示文字信息，本发明可以用于构成显示部A、B13403、13404的电路。具有记录媒体的图像再生装置还包括家用游戏机等。此外，利用本发明可以完成图76(E)所示的DVD再生装置。
图76(F)是护目镜型显示器(顶装显示器)，包括本体13501、显示部13502和臂部13503。本发明可以用于构成显示部13502的电路。此外，利用本发明可以完成图76(F)所示的护目镜型显示器。
图76(G)是摄像机，包括本体13601、显示部13602、框体13603、遥控接收部13605、显像部13606、电池13607、声音输入部13608和操作键13609等。本发明可以用于构成显示部13602的电路。此外，利用本发明可以完成图76(G)所示的摄像机。
图76(H)是便携式电话，包括本体13701、框体13702、显示部13703、声音输入部13704、声音输出部13705、操作键13706、外部接口13707和天线13708等。本发明可以使用于构成显示部13703的电路。再有，显示部13703通过在黑色的背景上显示白色文字，从而可以降低便携式电话机的功耗。此外，利用本发明可以完成图76(H)所示的便携式电话机。
再有，将来如果发光材料的发光亮度提高，则也可以利用透镜等将输出的图像信息放大投影并使用于前投型或背投型投影机。
此外，上述电子设备大多显示通过因特网或CATV(有线电视)等电子通信线路发送的信息，特别是，显示动画信息的机会增加了。由于发光材料的响应速度非常高，故发光装置适用于动画显示。
此外，因发光装置发光的部分消耗电力，故希望显示信息时发光部分尽量少。因此，当对像便携式信息终端特别是便携式电话机或声音再生装置那样的主要显示文字信息的显示部使用发光装置时，希望像将不发光部分作为背景并由发光部分形成文字信息那样进行驱动。
如上所述，本发明的适用范围很广，可以用于所有领域的电子设备。此外，本实施形态的电子设备也可以使用实施形态1～6所示的任何一种结构的半导体装置。

Claims (50)

1.一种半导体装置，其特征在于，具有：
负载；
向所述负载供给第1电流的晶体管；和
通过使所述晶体管流过第2电流，从而使所述晶体管的栅极端子的电位变成规定电位的装置。
2.一种半导体装置，其特征在于，具有：
显示元件；
向所述显示元件供给第1电流的晶体管；和
通过使所述晶体管流过第2电流，从而使所述晶体管的栅极端子的电位变成规定电位的装置。
3.一种半导体装置，其特征在于，具有：
信号线；
向所述信号线供给第1电流的晶体管；和
通过使所述晶体管流过第2电流，从而使所述晶体管的栅极端子的电位变成规定电位的装置。
4.一种半导体装置，其特征在于，具有：
负载；
向所述负载供给第1电流的晶体管；
通过使所述晶体管流过第2电流，从而使所述晶体管的栅极端子的电位变成规定的第1电位的装置；
通过使所述晶体管流过第3电流，从而使所述晶体管的所述栅极端子的电位变成规定的第2电位的装置。
5.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于：所述负载是显示元件。
6.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于：所述负载是信号线。
7.一种半导体装置，其特征在于，具有：
与第1开关串联连接的负载；
与第2开关串联连接的恒流源；
与所述负载电连接的第1电源线；
与所述负载和所述恒流源电连接的第1晶体管；
与所述第1晶体管电连接的第2晶体管；
与所述第2晶体管电连接的第2电源线；以及
与所述第1、第2晶体管的栅极电连接的第3电源线，
所述第1晶体管的栅极和所述第1晶体管的源极或漏极通过第3开关电连接，
所述第2晶体管的源极和漏极通过第4开关电连接。
8.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：所述负载是显示元件。
9.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：所述负载是信号线。
10.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：进而具有与所述第1、第2晶体管的栅极电连接的保持电容。
11.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：进而具有与所述第1晶体管电连接，且与第5开关串联连接的第2恒流源。
12.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：所述第1电源线的电位比所述第2、第3电源线的电位高。
13.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：所述第1电源线的电位比所述第2、第3电源线的电位低。
14.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：所述第1、第2晶体管的沟道区的宽度相等。
15.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：所述第1晶体管的沟道区的长度比所述第2晶体管的沟道区的长度短。
16.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：所述第1至第4开关包括晶体管、二极管、CMOS电路和逻辑电路中的任意一种电路。
17.一种半导体装置，其特征在于，具有：
与第1开关串联连接的负载；
与第2开关串联连接的恒流源；
与所述负载电连接的第1电源线；
与所述负载和所述恒流源电连接的第1晶体管；
与所述第1晶体管电连接的第2晶体管；
与所述第2晶体管电连接的第2电源线；和
通过第4开关与所述第1、第2晶体管的栅极电连接的第3电源线，
所述第1晶体管的栅极和所述第1晶体管的源极或漏极通过第3开关电连接，
所述第2晶体管的栅极通过第5开关与所述第1晶体管的栅极电连接。
18.如权利要求17所述的半导体装置，其特征在于：所述负载是显示元件。
19.如权利要求17所述的半导体装置，其特征在于：所述负载是信号线。
20.如权利要求17所述的半导体装置，其特征在于：进而具有与所述第1晶体管的栅极电连接的保持电容。
21.如权利要求17所述的半导体装置，其特征在于：进而具有与所述第1晶体管电连接，且与第6开关串联连接的第2恒流源。
22.如权利要求17所述的半导体装置，其特征在于：所述第1电源线的电位比所述第2、第3电源线的电位高。
23.如权利要求17所述的半导体装置，其特征在于：所述第1电源线的电位比所述第2、第3电源线的电位低。
24.如权利要求17所述的半导体装置，其特征在于：所述第1、第2晶体管的沟道区的宽度相等。
25.如权利要求17所述的半导体装置，其特征在于：所述第1晶体管的沟道区的长度比所述第2晶体管的沟道区的长度短。
26.如权利要求17所述的半导体装置，其特征在于：所述第1至第5开关包括晶体管、二极管、CMOS电路和逻辑电路中的任意一种电路。
27.一种半导体装置，其特征在于，具有：
与第1开关串联连接的负载；
与第2开关串联连接的恒流源；
与所述负载电连接的第1电源线；
与所述负载和所述恒流源电连接，且与第3开关串联连接的第1晶体管；
与所述负载和所述恒流源电连接，且与第4开关串联连接的第2晶体管；
与所述第1晶体管电连接的第2电源线；
与所述第2晶体管电连接的第3电源线；和
通过第5开关与所述负载和所述恒流源电连接，且与所述第1、第2晶体管的栅极电连接的第4电源线。
28.如权利要求27所述的半导体装置，其特征在于：所述负载是显示元件。
29.如权利要求27所述的半导体装置，其特征在于：所述负载是信号线。
30.如权利要求27所述的半导体装置，其特征在于：进而具有与所述第1、第2晶体管的栅极电连接的保持电容。
31.如权利要求27所述的半导体装置，其特征在于：进而具有与所述第1、第2晶体管电连接，且与第6开关串联连接的第2恒流源。
32.如权利要求27所述的半导体装置，其特征在于：所述第1电源线的电位比所述第2、第3、第4电源线的电位高。
33.如权利要求27所述的半导体装置，其特征在于：所述第1电源线的电位比所述第2、第3、第4电源线的电位低。
34.如权利要求27所述的半导体装置，其特征在于：所述第1、第2晶体管的沟道区的宽度相等。
35.如权利要求27所述的半导体装置，其特征在于：所述第1晶体管的沟道区的长度比所述第2晶体管的沟道区的长度短。
36.如权利要求27所述的半导体装置，其特征在于：所述第1至第5开关包括晶体管、二极管、CMOS电路和逻辑电路中的任意一种电路。
37.一种半导体装置，其特征在于，具有：
与第1开关串联连接的负载；
与第2开关串联连接的恒流源；
与所述负载电连接的第1电源线；
与所述负载和所述恒流源电连接且与第3开关串联连接的第1晶体管；
与所述负载和所述恒流源电连接且与第4开关串联连接的第2晶体管；
与所述第1晶体管电连接的第2电源线；
与所述第2晶体管电连接的第3电源线；和
通过第5开关与所述负载和所述恒流源电连接且与所述第1晶体管的栅极电连接的第4电源线，
所述第2晶体管的栅极和源极或漏极电连接。
38.如权利要求37所述的半导体装置，其特征在于：所述负载是显示元件。
39.如权利要求37所述的半导体装置，其特征在于：所述负载是信号线。
40.如权利要求37所述的半导体装置，其特征在于：进而具有与所述第1晶体管的栅极电连接的保持电容。
41.如权利要求37所述的半导体装置，其特征在于：进而具有与所述第1、第2晶体管电连接，且与第6开关串联连接的第2恒流源。
42.如权利要求37所述的半导体装置，其特征在于：所述第1电源线的电位比所述第2、第3、第4电源线的电位高。
43.如权利要求37所述的半导体装置，其特征在于：所述第1电源线的电位比所述第2、第3、第4电源线的电位低。
44.如权利要求37所述的半导体装置，其特征在于：所述第1、第2晶体管的沟道区的宽度相等。
45.如权利要求37所述的半导体装置，其特征在于：所述第1晶体管的沟道区的长度比所述第2晶体管的沟道区的长度短。
46.如权利要求37所述的半导体装置，其特征在于：所述第1至第5开关包括晶体管、二极管、CMOS电路和逻辑电路中的任意一种电路。
47.一种半导体装置的驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：向对负载供给电流的晶体管供给第1电流，使所述晶体管的栅极端子生成所述晶体管流过所述第1电流所需的第1电压，在生成所述第1电压之后向所述晶体管供给第2电流，使所述晶体管的栅极端子生成所述晶体管流过所述第2电流所需的第2电压。
48.如权利要求47所述的半导体装置的驱动方法，其特征在于：所述第1电流比所述第2电流大。
49.一种半导体装置的驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：向对负载供给电流的晶体管供给第1电流，使所述晶体管的栅极端子生成所述晶体管流过所述第1电流所需的第1电压，在生成所述第1电压之后向所述晶体管供给第2电流，使所述晶体管的栅极端子生成所述晶体管流过所述第2电流所需的第2电压，在生成所述第2电压之后向所述晶体管供给第3电流，使所述晶体管的栅极端子生成所述晶体管流过所述第3电流所需的电压。
50.如权利要求49所述的半导体装置的驱动方法，其特征在于：所述第1、第2电流比所述第3电流大。
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